Розробка лазерно-ливарного процесу виготовлення біметалів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139483Ключові слова:
біметали, теплові процеси, лазерне опромінення, індукційний нагрів, зона сплавлення, металургійний зв'язокАнотація
Запропоновано новий високоефективний спосіб виготовлення біметалевих листів, відповідно з яким тонкий поверхневий шар функціональної складової біметалу, що рухається з визначеною швидкістю, на певній площі розплавляється концентрованим лазерним випроміненням. Одночасно в зону його дії із спеціального дозуючого пристрою з певною витратою подається завчасно підготовлений розплав основи біметалу, внаслідок чого при охолодженні між ними утворюється надійне з’єднання.
Спосіб відрізняється високою продуктивністю і універсальністю процесу виготовлення широкої гамми біметалів різноманітного призначення, великою міцністю зчеплення їх складових, можливістю повної автоматизації. Проаналізовані теплові процеси, що відбуваються в поверхневому шарі функционального складового біметалу зі сталі 40Х13 при різних умовах лазерного опромінення. Визначені параметри лазерного опромінення, які забезпечують підплавлення поверхневого шару шириною 50 мм на глибину 50-100 мкм (потужність випромінення 8,5 кВт, швидкість переміщення 1 м/хв). Обгрунтовано умови подачи на підплавлений функциональній шар розплавленного металу основи зі сталі Ст.3 (висота стовпа росплаву 7,6мм, розміри вихідного отвору 50х3мм), які забезпечують формування біметалу з заданими розмірними характеристиками. Продуктивність розглянутого лазерно-ливарного процесу визначається параметрами сканування і потужністю лазерного променю, витратними характеристиками розплаву одного зі складових, швидкістю відносного переміщення. Зона сплавлення, що утворюється при охолодженні і відносному переміщенні складових біметалу, обумовлює між ними металургійний зв'язок. Це дозволяє виготовляти біметалеву продукцію необхідної якості
Посилання
- Yushchenko, K. A., Kuznetsov, V. D., Korzh, V. M. (2007). Surface engineering. Kyiv: Naukova dumka, 558.
- Groover, M. P. (2010). Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. Wiley & Sons, Inc., USA, 1025.
- Yousefi Mehr, V., Toroghinejad, M. R., Rezaeian, A. (2014). The effects of oxide film and annealing treatment on the bond strength of Al–Cu strips in cold roll bonding process. Materials & Design, 53, 174–181. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.06.028
- Jiang, W., Fan, Z., Li, C. (2015). Improved steel/aluminum bonding in bimetallic castings by a compound casting process. Journal of Materials Processing Technology, 226, 25–31. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2015.06.032
- DebRoy, T., Wei, H. L., Zuback, J. S., Mukherjee, T., Elmer, J. W., Milewski, J. O. et. al. (2018). Additive manufacturing of metallic components – Process, structure and properties. Progress in Materials Science, 92, 112–224. doi: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2017.10.001
- LLC «STEEL WORK». Available at: https://steel-work.net/
- Cao, Y.-L., Jiang, Z.-H., Dong, Y.-W., Deng, X., Medovar, L., Stovpchenko, G. (2018). Research on the Bimetallic Composite Roll Produced by an Improved Electroslag Cladding Method: Mathematical Simulation of the Power Supply Circuits. ISIJ International, 58 (6), 1052–1060. doi: https://doi.org/10.2355/isijinternational.isijint-2017-703
- Chu, Q. ling, Zhang, M., Li, J. hong, Jin, Q., Fan, Q. yang, Xie, W. wei et. al. (2015). Experimental investigation of explosion-welded CP-Ti/Q345 bimetallic sheet filled with Cu/V based flux-cored wire. Materials & Design, 67, 606–614. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.11.008
- Romanenko, V. V., Lykhoshva, V. P., Shatrava, O. P., Golovko, L. F., Kryvtsun, I. V. (2014). Pat. No. 96621 UA. The device for laser-foundry manufacture of bimetals. МPK: B23K 26/352. No. u201409701; declareted: 04.09.2014; published: 10.02.2015, Bul. No. 3, 5.
- Karbasi, H. (2010). COMSOL Assisted Simulation of Laser Engraving. Excerpt from the Proceedings of the COMSOL Conference 2010. Boston.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Leonid Golovko, Serhii Salii, Mykhaylo Bloshchytsyn, Walid Alnusirat
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
